高填方路基试验段施工方案.docx
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高填方路基试验段施工方案.docx
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高填方路基试验段施工方案
汕湛高速揭博项目T11标段
质量管理体系作业文件
文件名称:
高填方路基试验段施工方案(增厚填筑)
文件编号:
SRBG-SZ-09
拟制人:
版号:
A/O
审核人:
受控状态:
批准人:
发放编号:
生效日期:
高填方路基试验段施工方案(增厚填筑)
一、编制原则及依据
1、编制原则
(1)满足业主对工程质量、工期、安全、环保等方面的要求。
(2)施工方案切实可行,可操作性强,积极推广运用新技术、新设备、新工艺。
(3)科学、合理地组织安排施工。
2、编制依据
(1)《汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段第11标两阶段施工图设计》;
(2)《广东省汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段土建工程施工招标文件》;
(3)《公路工程技术标准》
(4)《公路桥涵施工技术规范》
(5)《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)
(6)《广东省高速公路建设标准化管理规定(两册)》;
(7)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》
(8)《公路交通安全设施施工技术规范》
二、概述
1、工程概述
本标段起点K177+210,终点K192+085,全长14.875公里。
路基挖土方5511462m3,挖石方2248511m3,利用土方4307427m3,利用石方2110570m3。
项目位于山地丘陵区,地形、地质条件复杂、山高坡陡、地形起伏非常大。
路基填料主要为强风化的砂岩,泥质粉砂岩以及少部分亚粘土覆盖层。
填料稳定性好,强度高,为优质的路基填料。
本合同段高填深挖路基共42处,其中高填方路基24处,深挖方路基18处,最大填土高度为47.7米。
(高填方工程量详见附表1—4)。
2、机械设备概述
我部根据总监办下发的《关于发送施工便道和路基试验段方案初步审查会议纪要的通知》,结合设计图纸关于高填方路基补强要求及以往类似工程路基补强碾压的成功经验,拟选用徐工XS262J压路机(26t)进行增厚填筑试验,再使用YZ32型(32t)超重吨位超大激振力自行式压路机进行压实补强,高填方区域面积大于1000m2、路堤12m以上每隔2m再采用冲积碾压补强的方案。
2.1YZ32型(32t)超重压路机概况
YZ32型(32t)超重吨位超大激振力自行式压路机,整机重量32000Kg,激振力590KN,总作用力不小于800KN,压实影响深度为6m,有效压实深度1.5m。
YZ32型超重吨位超大激振力自行式压路机采用大功率大扭矩动力和液压元件,驱动振动体高速转动产生离心力,发出与压实材料固有频率相同的强大的振动波,使整体材料在交变作用力下振动,材料内部颗粒间摩擦力减小,整体在自重力和动压力作用下下沉。
2.2三边形冲击压路机
YZ32型(32t)超重吨位超大激振力自行式压路机,整机重量32000Kg,激振力590KN,总作用力不小于800KN,压实影响深度为6m,有效压实深度1.5m。
冲击压路机以非圆形轮沿地面对土石材料进行静压、搓揉、周期性冲击的连续作业,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性。
其要点是采用30kJ高能量冲击压实机,在已完成的路基上进行冲击碾压的连续作业,随着冲击碾压遍数的增加,使路基由上至下碾压而增加密实度,形成厚1,0~1,5m的加固层,完成优质路基的强度与稳定性要求。
三、路基增厚填筑及补强碾压试验目的和内容(以93区填土方为例)
2.1试验目的
2.1.1检验用26t压路机的不同增厚分层填筑效果,确定松浦厚度、最佳压实遍数,以及填料技术指标及压实工艺技术参数等。
2.1.2检验用32t压路机的不同增厚分层填筑效果,确定松浦厚度、最佳压实遍数,以及填料技术指标及压实工艺技术参数等。
2.1.2检验用32t压路机,对分层增厚填筑压实合格后的不通路基深度进行重型补强,能在分层增厚填筑碾压的基础上提高压实度的程度(不同碾压遍数)及其影响深度,确定最佳补强厚度、最佳补强压实遍数,及补强压实工艺技术参数等。
2.1.3检验用30KJ冲击压路机,对初步压实合格后的不通路基深度进行重型补强,能在分层增厚填筑碾压的基础上提高压实度的程度(不同碾压遍数)及其影响深度,确定最近冲击碾压厚度、最佳补强压实遍数,及补强压实工艺其他技术参数等。
2.1.4检验施工技术水平。
2.1.5检验施工机械有效功率,优化组合机械配套施工。
2.1.6检验现场管理调配效果,指导工程施工。
2.2试验内容
2.2.126T压路机增厚分层填筑工艺
单层松浦厚度分别为30cm、35cm、40cm、45cm,采用26T压路机不同碾压遍数、不同碾压工艺下的压实效果。
通过实验研究,分别检测试验指标、总结分析试验成果,确定相应的松浦厚度。
2.2.232T压路机增厚分层填筑工艺
单层松浦厚度分别为35cm、40cm、45cm、50cm,采用32T压路机不同碾压遍数、不同碾压工艺下的压实效果。
通过实验研究,分别检测试验指标、总结分析试验成果,确定相应的松浦厚度。
2.2.332T压路机(最大自重加激振力达80T)重型激振补强压实工艺
施工段落平面积小于或等于1000m2高填方段,分别对1m、1.5m、2m三种不同路基(分层压实度合格)深度,进行重型补强试验,检测路基整体的路基沉降情况和开仓检测各个分层的压实度变化情况。
2.2.4冲击碾压补强工艺
施工段落平面积大于1000m2高填方段,分别对1m、2m成型路基(分层压实度合格)范围,采用冲击碾压设备冲击补强,通过实验研究,检测路基整体的沉降情况和开仓检测各个分层的压实度变化情况。
四、路基增厚填筑及补强碾压试验段选址
为了获得填筑土方路堤(93区)增厚填筑以及超重吨位超大激振力自行式压路机路基补强的的作业参数,拟在K188+950至K189+050段进行路基填筑试验,全长100m。
本段试验段路基处于低山丘陵单元区,山间水田谷底地形,路基填筑平均高度为13.5米,最高填土高度为22米,填方总量为73953m3。
该处交通条件较好,民用建筑相距在200m以外,适合重型设备展开工作的要求。
五、施工组织
由项目部工程管理部及负责组织施工员及机械厂家技术员对现场施工进行控制,由项目部技术质量部组织测量员、试验检测人员对各施工参数的试验、检测并整理试验成果。
试验段管理及施工人员配备情况见表一、表二
表一试验段管理及技术人员配置表
序号
姓名
职务
工作职责
1
黄彬
项目总工
总体负责
2
席刚
试验室主任
具体负责
3
黄勇
质检部长
现场质检负责
4
祝国勇
测量负责人
现场测量负责
5
陈咏锋
工区长
现场协调负责
6
王浩强
试验员
检测试验
7
陈兴华
试验员
检测试验
8
郭绍荣
试验员
检测试验
9
周艺波
质检员
现场质检
10
杨世迁
技术员
现场技术
11
张中健
测量员
现场测量
12
唐胜久
测量员
现场测量
13
陈朝强
总调度
现场机械设备调度
表二试验段施工人员配置表
序号
人员
数量(人)
分工
1
司机
12
负责各种机械设备操作,完成各自施工任务
2
施工员
2
现场指挥协调施工组织,确保施工有序进行
3
修理工
4
保障各种机械正常施工
4
杂工
5
完成安排的杂务
合计
23
六、 投入的主要施工机械设备及检测仪器
试验路段拟投入的施工机械设备从目前已进场的施工机械设备选取,主要包括下表所列施工机械设备:
表三试验段施工主要机械配置表
序号
机械名称
型号
数量
1
挖掘机
卡特320D
1
2
挖掘机
卡特320CU
1
3
推土机
小松D6
1
4
压路机
XS262J(26T)
1
5
平地机
天工PY180
1
6
自卸汽车
红岩18t
4
7
自卸汽车
三菱18t
2
8
重型压路机
YZ32(32T)
1
9
冲击压路机
30KJ
1
10
洒水车
6000L
1
11
全站仪
拓普康3102
1
12
水准仪
索佳C320
2
表四试验段施工主要试验仪器配置表
序号
仪器名称
单位
数量
1
液塑限联合测定仪FG-III
台
1
2
多功能电动击实仪LD140-III
台
1
3
震击式标准振动筛ZBSX-92A
台
1
4
承载比(CBR)试验仪
台
1
5
电热鼓风恒温干燥箱101-1
台
1
6
土壤筛(0.075~40)mm
台
1
7
电子称15、30kg
台
1
8
电动脱模器
台
1
9
路基路面回弹弯沉值测定仪(5.4mm)
台
2
10
灌砂筒(200mm、150mm)、基板
台
3
11
公路工程检测尺3m
台
2
12
电子天平(1kg)
台
2
13
百分表
台
2
七、试验段准备工作
考虑到现场实际施工条件,增厚填筑及补强碾压试验段选择在普通试验段的段落上进行,因此土源选择、土工试验、施工便道、地表清理、基地处理等各项准备工作在普通填筑试验时已完成。
八、路基沉降监测
路基的沉降监测,主要通过预埋沉降板,定期按实际要求和图纸及规范规定测量沉降板的沉降高差情况,以反映和掌握整个路基的沉降情况,是高填方路基沉降监测的重要手段。
1、沉降板工作原理
设在基底的沉降板随地基沉降而下沉,通过连接在上面的测杆测量其高程,测杆高程减去杆长度即为沉降板高程,每次沉降差即为地表沉降值。
2、沉降板的埋设
沉降板埋设频率根据沉降量埋设(按设计提供值控制),沉降板由一根直杆(直径=40mm的钢管)和600×600×9mm的A3钢板组成。
直杆焊接在A3沉降板上,沉降板按照设计位置埋设在路基基底面上。
在埋设点地面挖500×500×20cm的土坑,坑内铺10cm左右的砂垫层,整平压实,将沉降板平放在坑内,四周用砂填实并用水准尺校正板面水平,再回填10cm厚土整平夯实。
然后将塑料套管垂直套住测杆置于土面上,使其与测杆底板保持10cm以上距离,在套管四周用土堆实,使其稳固,用电子水准仪连续数日观测测杆顶端的高程,确定初始高程。
当路堤填筑过程中,在测杆处放置用φ10钢筋加工的80×80×100cm的钢筋框罩进行保护,钢筋上贴反光膜,保护好沉降板(杆)不受机械损坏,沉降板周围1m范围内采用人工填筑压实。
3、沉降观测
监测断面的设置根据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面数量,试验段共设置2个监测断面,监测断面间距50m。
测量精度按二级水准标准。
在路堤填筑期间要求每天观测一次,在沉降量急剧增大的情况下,每天观测次数不少于2~3次。
沉降观测表详见表。
表五沉降杆观测记录表
观测
日期
初始高程(m)
测杆长度
(mm)
测杆顶高程
(mm)
沉降量
(mm)
间隔天数
(天)
沉降速率
(mm/天)
对测量结果采用路基沉降观测软件计算处理,绘制各种图表供分析研究,以备使用。
九、增厚填筑试验
1、利用26T压路机做分层增厚填筑试验
1.1测量放样
恢复中桩和边桩,并按设计图纸,把每个断面的里程桩号清晰标记,数据无误后报请监理工程师请求复核。
1.2填土要求
(1)本试验路段填土共分四层,第一层松铺厚度取30cm,第二层松铺厚度取35cm,第三层松铺厚度取40cm,第四层松铺厚度取45cm。
(2)间隔10米远为一个断面,并在每个断面的竹竿上画出松铺厚度的填土标志,然后挂线控制断面之间的填土厚度,最后洒白灰作为填土边线。
(3)填土边线比设计要宽出0.5米,以确保路堤边缘的压实度。
(4)每层上土前都要用白灰划出方格网,根据汽车拖斗容量计算出方格的面积,每个方格内只卸一车土,派专人指挥定点卸车。
松铺厚度为30cm的方格网尺寸为6米×6米,松铺厚度为35cm和40cm的方格网尺寸为5米×5米,松铺厚度为45cm的方格网尺寸为4米×5米。
(5)第一层填筑就要形成从中间往两边倾斜的横坡,坡度取4%,以利排水。
1.3整平
(1)土方回填后先用推土机(D6)进行摊铺推平,确保松铺厚度,每个断面都有标示填土高度的竹竿,相邻的竹竿间的填土厚度可以采用拉线的办法来控制,超填和欠填的部分可以采用推土机(D6)并配合人工的办法进行处理。
(2)松铺厚度满足要求后,再用人工配合平地机(PY180)精平。
1.4碾压
第一层至第四层均采用26T振动压路机进行碾压。
碾压路基时遵循先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠的原则。
第一遍静压,先慢后快,然后改为振动碾压,由弱振至强振。
初压速度为1.2~1.5km/h,振压2~2.5km/h,最大速度控制在4km/h以内。
(1)碾压前先测量土的含水量,在碾压时土体含水量不得过高也不能过低,一般控制在大于最佳含水量1%—2%,达到要求后方可进行碾压。
(2)碾压时压路机先两侧后中间,先慢后快、先静压后振动压,先弱振后强振的操作程序进行。
(3)每层土在松铺整平完成后,先用压路机静压一遍,再用压路机振动碾压一遍。
(4)各区段交接处互相重叠压实,压路机碾压轮重叠轮宽的1/2,达到无漏压、无死角,确保碾压密实均匀。
(5)当振动压路机碾压完第三遍以后,试验员开始测其压实度并记录。
压实度采用用灌砂法检测,不少于8点/2000m2。
增厚压实度检测每层的每点分别检测填土压层顶部以下及底部以上的各15cm,取其平均值作为压实度检测数值。
(6)如果压实度满足要求,停止碾压,开始上第二层土,如果压实度不满足要求,重复碾压第四遍、第五遍、第六遍等,每碾压一遍试验人员就要检测一次压实度,直至压实度满足要求为止,最后再用压路机静压收光。
(7)认真做现场试验,仔细填写实验记录,通过试验来确定宜的松铺厚度,相应的碾压遍数、最佳的机械配套进行施工及最佳含水量的控制方法。
1.5检测标准及要求
(1)压实标准
表六压实度检测要求
序
号
检查项目
规定值或允许偏差
检查频率
1
压实度(%)
填方(m)
0~0.80
≥96
每次检测压实度时每2000㎡需检测8个点。
2
0.80~1.50
≥94
3
>1.50
≥93
(2)路堤中线到边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法
表七测量要求
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
高程
±50mm
每100m等间距检查3个断面,左、中、右各一点
水准仪测量
2
中线到边
缘距离
±50mm
每100m等间距检查3个断面,左、右各一点
尺量
3
宽度
不小于设计值
每100m等间距检查3个断面
尺量
4
横坡
±0.4%
每100m等间距检查3个断面
尺量
5
平整度
不大于15mm
每100m等间距检查6点
2.5m长直尺测量
2、利用32T压路机做分层增厚填筑试验
2.1填土要求
(1)本试验路段填土共分四层,第一层松铺厚度取40cm,第二层松铺厚度取45cm,第三层松铺厚度取50cm,第四层松铺厚度取55cm。
2.2其他施工要求
其他施工方案同利用26T压路机施工方案。
3、路基补强碾压试验施工
3.1试验范围
3.2补强碾压层控制
补强碾压压作用层厚度分别按约1.0m,1.5m,2.0m(具体以26T设备分层压实后的实际层厚为准)控制。
3.3沉降量观测点和压实度测区
本试验段共设5个断面15个沉降量观测点和压实度测区3处,沉降量观测点分布于振压作用层顶面。
通过观测沉降板测取沉降原始数据。
3.4补强碾压
采用YZ32型超重吨位超大激振力自行式压路机,以“纵向进退”,重叠往复式振压,纵向重叠二分之一轮体,严格按照“由低到高”,“由边到中”,“先慢后快”,“轮迹重叠足够”的原则进行压实,达到无漏压、无死角,确保碾压均匀、密实。
3.5施工要点及注意事项
(1)距路基边缘1m留出不补强碾压,保证边坡稳定。
(2)试验段土质含水量应在ωopt-3≤ω≤ωopt+5之间,达不到规定要求的应于试验前进行必要的晾晒或掺水处理。
(3)对于含水量较高情况应注意防止施工中出现“弹簧”现象,若出现可暂停施工,采取一定措施待含水量降低强度恢复后再施工,施工中注意观察补强碾压效果。
(4)对补强碾压场地及周围的构造物,标示出避让的范围,补强碾压时予以避让:
盖板涵、通道顶上不考虑补强,两侧补强碾压边界至盖板涵、通道两侧边缘不应小于10m;桥头两侧补强碾压边界至桥梁两侧边缘不应小于10m;对于沿线居民住宅、光缆等在补强碾压过程中可能受影响的设施,应根据实际情况确认避让距离。
3.6重型补强工艺流程
图重型补强碾压工艺流程图
3.7路基补强碾压试验数据采集
3.7.1补强碾压遍数
(1)施工员对现场补强碾压遍数进行控制。
(2)原有填土压实度检验后,即可进行补强碾压,施工员应认真记录现场碾压的遍数。
当碾压遍数达到检测压实度的遍数时,停止补强碾压,通知试验人员、测量人员进行压实度和沉降量检测。
3.7.2压实度
压实度检测由试验室派专人负责,按每区5个孔的频率开仓检测。
每孔检查孔内不同分层的压实度影响情况,深度可视现场情况确定。
3.7.3沉降量
通过观测沉降板测取沉降原始数据,按5个断面15个沉降量观测点的频率控制。
4、路基冲击碾压试验施工
4.1冲击碾压试验范围
施工段落平面投影面积≧1000m2的区域的路基施工段拟采用冲击碾压补强。
4.2冲击碾压控制
分别对新筑路基(分层压实度合格)1m、2m厚度分别冲击补强。
4.3沉降量观测点和压实度测区
本试验段共设5个断面15个沉降量观测点和压实度测区5处,沉降量观测点分布于振压作用层。
4.4冲击碾压
(1)冲击压路机进行冲击碾压,机械行进速度在10~15km/h之间,从路基的一侧向另一侧转圈冲碾。
(2)每冲碾5次测量一遍沉降板标高,以计算沉降量,直至冲碾20遍。
(3)冲击碾压施工过程中,施工场地宽度大于冲击压路机转弯半径的四倍时,以道路中心线对称地将场地分成两半,压实行驶路线按图所示:
冲碾顺序应符合“先两边,后中间”错轮进行,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍。
窄道
N号
4号
3号
2号
1号窄道
图冲击碾压路线示意图一
(4)将路面沿行进方向分成多个平行的窄道并依次编号。
冲击压路机开始时沿1号窄道冲碾,冲碾到该路段末尾后调头,由距1号窄道半个路宽的4号窄道反方向冲碾,冲碾至该路段起点后,再次转弯调头,对与1号窄道相邻的2号窄道进行冲碾。
以此类推,采用上述循环方法,对各窄道进行冲碾施工。
(5)当施工场地宽度小于四倍转弯半径时,可下图的冲压方式进行:
冲击压路机由1号窄道驶入,冲碾到路段尾端后,直接调头从2号窄道继续冲碾,冲碾至路段另一端后,在调头冲碾与之相邻的3号窄道。
以此类推,采用上述循环方法,对各窄道进行冲碾施工。
图冲击碾压路线示意图二
图冲击碾压工艺流程图
4.5试验参数控制与采集
4.5.1补强碾压遍数
施工员对现场补强碾压遍数进行控制(施工过程可通过安装GPS等方式远程控制、监督)。
原有填土压实度检验后,即可进行补强碾压,施工员应认真记录现场碾压的遍数。
当碾压遍数达到检测压实度的遍数时,停止补强碾压,通知试验人员、测量人员进行压实度和沉降量检测。
4.5.2压实度
压实度检测由试验室派专人负责,按每区5个孔的频率检测。
每孔开仓检查抽取孔内三层的压实度情况,做对比分析。
4.5.3沉降量
本试验段共设5个断面15个沉降量观测点,沉降量观测点分布于施工面。
通过观测沉降板测取沉降数据。
十、其它事项
1、施工前必须统筹安排工作,尽可能减少雨天对正常施工进展的影响,各填层施工必须做到“摊铺-整平-碾压-常规检验-补强碾压-补强碾压检验”六项工作。
2、遇雨导致振压表层实际含水量己接近或超过塑限时,应严禁振压补强,此时可用推土机、平地机将该层推除,露出较干的基面,便于及早进行补强碾压施工。
十一、试验数据分析及成果报告
对现场采集的试验数据和室内试验数据进行整理和归纳分析,编制试验报告上报总监办、业主。
十二、试验推广的相关问题
1、本合同段填方区多在V型三谷中,大型设备的进场和调配存在较大问题;
2、本同段12m以上的填方极多,牵涉的土石方数量极大,重型设备的数量投入将较大,工程成本增加较大。
附件:
重型补强案例
重型压路机试验路段施工总结
一、开展试验路的目的
1、施工概况
本试验路段采用重型压路机碾压,施工桩号分3段:
其中K1+200~K1+260作为常规碾压段,长60米;两段作为增强补压:
K0+260~K0+430,长170米,K1+020~K1+090,长70米。
此三段试验路均为泸州南互通连接线上的填方路段,设计速度为80km/h,路基宽24.5m,汽车荷载等级为公路-I级,设计洪水频率:
1/100。
对应的取土场分别为K1+290~K1+350,AK0+100~AK0+200,K0+930~K0+980。
经取样试验该土质为砂岩(粗粒土),最大干密度为2.14g/cm3,最佳含水量9.6%。
线路位于直线段上,作业方式为挖掘机配合自卸汽车装运或装载机铲运。
2、试验路施工目的
(1)本次试验路有两个主要目的:
A、采用重型压路机代替普通压路机作为常规碾压,收集相关数据,得出碾压遍数及压实度关系,确定最佳经济碾压遍数;
B、采用重型压路机作为路基增强补压,然后收集相关技术数据,得出最佳碾压遍数和松铺系数。
(2)检验施工技术水平。
(3)检验施工机械有效功率,优化组合机械配套施工。
(4)检验现场管理调配效果,指导工程施工。
(5)确定松铺系数,以便控制松铺厚度及运输车倒土最佳间距。
二、施工时间
1、工期安排
①、K1+200~K1+260作为常规碾压的路段
软基处理:
2010年4月15日至2010年5月4日完成软基处理施工。
开工日期:
2010年7月28日
完工日期:
2010年8月8日
施工工期:
12天
②、K0+260~K0+430作为增强补压路段
软基处理:
2010年6月5日至2010年6月18日完成软基处理施工。
开工日期:
2010年7月29日
完工日期:
2010年8月14日
施工工期:
17天
③、K1+020~K1+090作为增强补压路段
软基处理:
2010年5月5日至2010年5月20日完成软基处理施工。
开工日期:
2010年7月29日
完工日期:
2010年8月6日
施工工期:
9天
2、人员安排
序号
姓名
职务
职责
1
覃生龙
项目经理
试验路组长、负责各部门的协调工作
2
袁绍
项目总工
试验路副组长、负责试验路的施工技术工作
3
刘焕
项目副经理
试验路副组长、负责试验路的施工生产调度
4
吴葵先
项目副总工
负责收集试验数据并进行试验总结
5
覃立江
工区负责人
负责施工现场人员和机车的调度
6
张华兵
质检工程师
负责路基质量各项检测工作
7
毛丹丹
试验工程师
负责各项试验检测工作
8
李城
测量工程师
负责各项施
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